(57)【要約】  本発明は、それぞれが１つのピクセルを形成するモジュール（２２２）のマトリクスアレイと、これらのモジュールのそれぞれを各々処理することが意図される制御要素のマトリクスアレイ（２６０）と、備えるアクティブスクリーン（２２０）、すなわち発光スクリーンに関する。本発明によれば、各モジュールは、それぞれが三次元発光構造体（２５０）を有する少なくとも３個の発光サブモジュール（２２４）を備え、各制御要素は、各サブモジュールを個別にアドレスすることが意図される。また、このようなスクリーン（２００）と、画像を投影するための装置（２４）とを備えるヘッドアップディスプレイ（１）であって、前記装置は、半透明ミラー（１０）の方向に、前記スクリーンにより生成された画像を伝送するのに適するヘッドアップディスプレイ（１）も記載される。
2019510268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれがピクセルを形成するモジュール（２２０）のマトリクスアレイと、
前記モジュール（２２２）のそれぞれを各々処理することが意図される制御要素のマトリクスアレイ（２６０）と、
を備えるスクリーン（２２０）において、
各モジュール（２２２）は、それぞれが三次元エレクトロルミネセンス構造体（２５０）を有する少なくとも３個の発光サブモジュール（２２４）を備え、
各制御要素は、各サブモジュール（２２４）を個別に処理することが意図される、
ことを特徴とするスクリーン（２２０）。
【請求項２】
各モジュール（２２２）内において、少なくとも１個の第１サブモジュール（２２４）が、３８０ｎｍ乃至５００ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光可能であり、少なくとも１個の第２サブモジュール（２２４）が、５００ｎｍ乃至５８０ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光するのに適し、少なくとも１個の第３サブモジュール（２２４）が、６１０ｎｍ乃至７００ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光するのに適する、
請求項１に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項３】
前記モジュール（２２２）の少なくとも４０％が、３８０ｎｍ乃至７００ｎｍに亘る可視スペクトル域において白色光を発光するのに適する追加のサブモジュールを備える、
請求項１及び２のいずれかに記載のスクリーン（２２０）。
【請求項４】
少なくとも１つの三次元エレクトロルミネセンス構造体（２５０）は、複数の三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体（２３０）を備える、
請求項１乃至３の一項に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項５】
各三次元エレクトロルミネセンス構造体（２５０）は、少なくとも１００個の三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体（２３０）を備える、
請求項４に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項６】
各三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体（２３０）は、円筒状の発光接合体（２３６）を備える、
請求項４及び５のいずれかに記載のスクリーン（２２０）。
【請求項７】
各三次元発光構造体（２５０）は、光を発光するのに適するアクティブ結晶層により覆われる、
請求項１乃至６の一項に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項８】
任意のサブモジュール（２２４）の前記三次元エレクトロルミネセンス構造体（２５０）は、発光団により覆われる、
請求項１乃至７の一項に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項９】
前記発光団は蛍光体である、
請求項８に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項１０】
前記マトリクスアレイ（２６０）の各制御要素は、少なくとも１個のトランジスタを備える、
請求項１乃至９の一項に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項１１】
各三次元エレクトロルミネセンス構造体（２５０）は半導体に基づくとともに、比較的平面的な基板（２２５）を備え、前記基板（２２５）からワイヤ（２２８）が立ち上がる、
請求項１乃至１０の一項に記載のスクリーン（２２０）。
【請求項１２】
請求項１乃至１１に記載のスクリーン（２２０）と、
半透明プレート（１０）の方向において、前記スクリーン（２２０）により生成された画像を伝送するのに適する画像投影装置（２４）と、
を備えるヘッドアップディスプレイ（１）。
【請求項１３】
前記半透明プレートは、コンバイナー（１０）である、
請求項１２に記載のヘッドアップディスプレイ（１）。
【請求項１４】
前記半透明プレートは、フロントガラスである、
請求項１２に記載のヘッドアップディスプレイ（１）．
【請求項１５】
前記画像投影装置は、前記半透明プレート（１０）の方向において、前記スクリーン（２２０）により生成された画像を反射するように配設されるミラーを備える、
請求項１２乃至１４の一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してスクリーンの分野に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、それぞれがピクセルを形成するモジュールのマトリクスアレイと、これらのモジュールのそれぞれを各々アドレスすることが意図される制御要素のマトリクスアレイと、を備えるスクリーンに関する。
【０００３】
また、本発明は、画像生成装置としてのこのようなスクリーンを備えるヘッドアップディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００４】
自動車両のヘッドアップディスプレイの原理は、画像、特に運転に有用な画像を、ドライバーの視界に直接的に投影することである。
【０００５】
このようなヘッドアップディスプレイは、画像投影装置に向かって画像を生成するのに適した画像生成装置を備える。画像投影装置は、画像を、ドライバーの視界に配置されたコンバイナー又はフロントガラスの方向に伝送する。
【０００６】
画像を投影装置の方向に形成するように、光源によってバックライト照明されるピクセルから形成されるスクリーンを備える画像生成装置が公知である。一般に、このような画像生成装置において、スクリーンの均一性を向上させるとともにスクリーンが受光する光を最大とするように、リフレクタ及びディフューザが設けられる。
【０００７】
ディフューザであって、このディフューザから出力される画像を生成するようにその入光面が光線でスキャンされるディフューザを備える画像生成装置も公知である。この場合、ディフューザの入光面をスキャンする光線は、スキャンユニットによって生成される。
【０００８】
スクリーン及びディフューザは、バックライト照明を必要とする受動要素である。このような画像生成装置の発光効率性は、バックライト照明のために生成される光線の大部分が失われるためあまり高くなく、現在のところ、このロスは生成される光線のパワーを増大させることによって主に補償されている。
【０００９】
更に、バックライト照明又はスキャンユニットは嵩張るので、車両におけるヘッドアップディスプレイを場塞ぎなものとしている。
【発明の概要】
【００１０】
従来技術の上述の欠点を改善するために、本発明は、画像をそれ自体で生成するアクティブスクリーンを提案する。
【００１１】
より正確には、本発明は、三次元発光エレクトロルミネセンス構造体を備えるスクリーンを提案する。
【００１２】
より具体的には、本発明によれば、それぞれがピクセルを形成するモジュールのマトリクスアレイと、前記モジュールのそれぞれを各々アドレスすることが意図される制御要素のマトリクスアレイと、を備えるスクリーンにおいて、各モジュールは、それぞれが三次元エレクトロルミネセンス構造体を有する少なくとも３個の発光サブモジュールを備え、各制御要素は、各サブモジュールを個別にアドレスすることが意図されるスクリーンが提案される。
【００１３】
したがって、有利には、スクリーンの発光効率性は、それ自体が光源であることにより向上する。換言すれば、本発明によれば、スクリーンはもはや光の伝送器ではなく、光の発光器なのである。
【００１４】
更に、スクリーンのピクセルの発光効率性が、エレクトロルミネセンス構造体の三次元形態によって向上する。
【００１５】
更に、このようなスクリーンの空間的体積は、バックライト照明装置が必要ないため、顕著に減少する。
【００１６】
以下は、本発明によるスクリーンの非制限的且つ有利な特徴である。
‐各モジュール内において、少なくとも１個の第１サブモジュールが、３８０ｎｍ乃至５００ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光可能であり、少なくとも１個の第２サブモジュールが、５００ｎｍ乃至５８０ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光するのに適し、少なくとも１個の第３サブモジュールが、６１０ｎｍ乃至７００ｎｍに亘る可視スペクトル域において光を発光するのに適する；
‐前記モジュールの少なくとも４０％が、３８０ｎｍ乃至７００ｎｍに亘る可視スペクトル域において白色光を発光するのに適する追加のサブモジュールを備える；
‐少なくとも１つの三次元エレクトロルミネセンス構造体は、（互いに平行に接続される）複数の三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体を備える；
‐各三次元エレクトロルミネセンス構造体は、少なくとも１００個の三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体を備える；
‐各三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体は、円筒状の発光接合体を備える；
‐各三次元発光構造体は、光を発光するのに適するアクティブ結晶層により覆われる；
‐任意のサブモジュールの前記三次元エレクトロルミネセンス構造体は、発光団により覆われる；
‐前記発光団は蛍光体である；
‐前記マトリクスアレイの各制御要素は、少なくとも１個のトランジスタを備える；及び
‐各三次元エレクトロルミネセンス構造体は半導体に基づくとともに、比較的平面的な基板を備え、前記基板からワイヤが立ち上がる。
【００１７】
また、本発明は、上述のようなスクリーン（したがって、画像生成装置を形成する）と、半透明プレートの方向において、前記スクリーンにより生成された画像を伝送するのに適する画像投影装置と、を備えるヘッドアップディスプレイを提案する。
【００１８】
この半透明プレートは、例えば、（例えば車両のフロントガラスとドライバーとの間に配置される）コンバイナーであるか、又は、変形例として、車両のフロントガラスである。
【００１９】
前記画像投影装置は、実際に、前記半透明プレートの方向において、前記スクリーンにより生成された画像を反射するように配設されるミラーを備え得る。
【００２０】
添付図面を参照して非制限的な例としてなされる以下の説明により、本発明が何から構成されるか、及びいかにしてこれが実施され得るかが明瞭に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】車両内に配置された本発明によるヘッドアップディスプレイの概略概念図。
【図２】前側から見た本発明によるアクティブスクリーンの概略図。
【図３】図２のアクティブスクリーンが備えるモジュールの変形実施形態の概略図。
【図４】図２のアクティブスクリーンの概略外形図。
【図５】図４のアクティブスクリーンが備える三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以降の説明において、ヘッドアップディスプレイにおいて所定位置にある投影装置の方に向くスクリーンの側を「前側（前方／正面）」と称する。換言すれば、「前側」は、スクリーンの光を発光する側である。
【００２３】
スクリーンの前側と反対の側を、「後側（後方／背面）」と称する。
【００２４】
図１は、車両、例えば自動車両に設けることが意図されるヘッドアップディスプレイ１の主な要素を示す。
【００２５】
このようなディスプレイ１は、車両のドライバーの視界に仮想画像Ｉを作成することに適している。これにより、ドライバーは、この仮想画像Ｉ及びこれが有するあらゆる情報を、視線を逸らす必要なく見ることができる。
【００２６】
この目的のために、ディスプレイ１は、画像を生成するのに適した画像生成装置２２と、この画像を、ドライバーの視界に配置された半透明プレート１０の方向に伝送するのに適した画像投影装置２４と、を備える（図１参照）。
【００２７】
より正確には、ヘッドアップディスプレイ１の本例示的実施形態において、半透明プレート１０は、コンバイナー１０（すなわち、ヘッドアップディスプレイに専用の半透明プレート）である。
【００２８】
本例において、このようなコンバイナー１０は、車両のフロントガラス２とドライバーの目との間に配置される。
【００２９】
変形例として、半透明プレートは、車両のフロントガラス２であり得る。換言すれば、本変形例において、ヘッドアップディスプレイ用の半透明プレート機能を有するのは車両のフロントガラス２である。
【００３０】
更に、本例において、画像投影装置２４は、画像生成装置２２により生成された画像を、半透明プレート１０の方向に反射するように配設された折り畳みミラーを備える。本例において、折り畳みミラーは平面鏡である。
【００３１】
変形例として、画像投影装置は、複数のミラー、及び／又は例えばレンズ等の他の光学要素を備え得る。
【００３２】
画像生成装置２２は、アクティブスクリーン２２０、すなわち発光スクリーンにより形成される。
【００３３】
有利には、このスクリーン２２０は、バックライト照明する必要がない。したがって、本明細書に記載の画像生成装置２２は、パッシブスクリーンのように、スクリーン２２０を背後から照明することを可能にするシステムを備えない。
【００３４】
スクリーン２２０は、前側に、それぞれが前記スクリーンのピクセルを形成するモジュール２２２のマトリクスアレイと、後側に、これらのモジュール２２２のそれぞれを各々アドレスすることが意図される制御要素のマトリクスアレイ２６０と、を備える。
【００３５】
換言すれば、スクリーン２２０はモジュール２２２に分割され、各モジュール２２２は前記スクリーン２２０のピクセルを形成する（図２）。
【００３６】
前記スクリーン２２０の各モジュール２２２それ自体は、更に少なくとも３個のサブモジュール２２４に更に分割され、これらのサブモジュール２２４はスクリーン２２０のサブピクセルを形成する。
【００３７】
本例において、各モジュール２２２は、３個（図３）又は４個（図２）のサブモジュール２２４を備え得る。
【００３８】
変形例として、各モジュールは、４個より多いサブモジュールを備え得る。
【００３９】
サブモジュール２２４は、種々の形状を有し得る。
【００４０】
具体的には、サブモジュール２２４は、スクリーン２２０の前側から見た場合に矩形であり得る。これにより、３個×３個（図３）又は４個×４個で組み付けた時、正方形のモジュール２２２が形成される。
【００４１】
本例において、スクリーン２２０の前側から見た場合に、各サブモジュール２２４は、約２８．４μｍ×８５．２μｍの寸法を取る。したがって、各サブモジュール２２４は、スクリーンの正面平面において、約２４２０μｍ２の面積を有する。
【００４２】
したがって、これら３個の矩形サブモジュール２２４を備える各モジュール２２２は、スクリーンの平面において、約７２６０μｍ２の面積を有する。
【００４３】
変形例として、サブモジュールは、スクリーンの前側から見て正方形を有する（図２）ことが想定され得る。これにより、４個×４個で組み付けた時、同じく正方形のモジュール２２２が形成される。
【００４４】
各サブモジュール２２４は発光器であり、この目的のために、三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０を有する。
【００４５】
実際に、各三次元エレクトロルミネンセンス構造体２５０は、電気信号を放射光に変換するのに適している。
【００４６】
このために、図４に示すように、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０は、
‐正面２２５Ａが平面状である半導体基板２２５と、
‐この正面２２５Ａに配置されるシードブロック２２７と、
‐複数のワイヤ２２８であって、各ワイヤ２２８がシードブロック２２７に接触するワイヤ２２８と、
‐各ワイヤ２２８を少なくとも部分的に覆う半導体層の積層体を備えるシェル２２９と、
‐各シェル２２９を覆う電極２３５を形成する層であって、基板の正面２２５Ａを覆って延在するが、絶縁層２３７により正面２２５Ａから離間する層と、
‐基板２２５の背面２２５Ｂに配置され、ワイヤ２２８に対して垂直である導電パッド２４５と、
を備える。
【００４７】
半導体基板２２５は、一般に単結晶シリコンから構成されるが、炭化ゲルマニウム又はシリコン等の他の半導体から構成してもよい。
【００４８】
各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０の半導体基板２２５は、全体として前記スクリーン２２０を形成する平面に載置される。
【００４９】
基板２２５は、スクリーン２２０の前側から見た場合に、約２８．４μｍ×８５．２μｍの寸法を取る。その厚さは、本例では１５００μｍより小さい。
【００５０】
この基板２２５は、その電気抵抗を減少させてそれが金属のもの（数ｍｏｈｍ．ｃｍ）となるように、（必要に応じてｐ‐又はｎ‐型に）ドーピングされ得る。
【００５１】
シードブロック２２７は、ワイヤ２２８の成長を促進する材料から構成される。
【００５２】
シードブロック２２７は、基板２２５と同じ導電型（ｐ‐又はｎ‐型）にドーピングされ得る。
【００５３】
更に、シードブロック２２７の側面や基板２２５のシードブロック２２７に覆われていない部分を保護するのに適した処理が、このように処理された面におけるワイヤ２２８の成長を阻止するように、選択的に施され得る。この処理は、例えば誘電エリアを作製することであり得る。
【００５４】
ワイヤ２２８は、主に、全体として基板２２５の平面に対して垂直である延在方向に延在する。
【００５５】
ワイヤ２２８は、全体として円筒形状を有するとともに、基板２２５の平面における断面を有する。断面は、例えば、六角形、正方形、又はより一般的な多角形等の種々の形状であり得る。
【００５６】
２個の隣接するワイヤの延在軸は、０．５μｍ乃至１０μｍだけ離間している。例えば、それらは六角形ネットワークにおいて規則的に分散配置され得る。
【００５７】
それらは、少なくとも部分的に、少なくとも１個の半導体、例えば、シリコン、ゲルマニウム、炭化シリコン、又はこれらの化合物の組合せから形成される。
【００５８】
基板２２５及びシードブロック２２７と同様に、それらもドーピング（ｐ‐又はｎ‐型）され得る。
【００５９】
一方、シェル２２９は、各ワイヤ２２８を直接覆うアクティブ層を含む、種々の材料層を備える。
【００６０】
アクティブ層は、量子井戸を設けられる結晶層であって、刺激を受けると発光可能な結晶層である。このアクティブ層から、光の大部分が三次元エレクトロルミネセンス構造体２１５によって発光する。
【００６１】
有利には、各シェル２２９のアクティブ層は、各ワイヤ２２８の周囲に個別のエンベロープを形成する。すなわち、各シェル２２９のアクティブ層は、それ自体で閉鎖している。
【００６２】
上記から、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０が、ワイヤ半導体要素を備える少なくとも１個の三次元エレクトロルミネンセンス・ミクロ構造体２３０（図４）を実際に有することが明らかである。
【００６３】
より正確には、各ミクロ構造体２３０は、シードブロック２２７と、ワイヤ２２８と、シェル２２９とを備える。このようなミクロ構造体２３０は公知であり、これを得る方法は、例えば文書ＦＲ３０１１３８８に更に詳細に記載されている。
【００６４】
本例において、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０は、複数のこれらのミクロ構造体２３０、又は数百ものこれらのミクロ構造体２３０を有する。
【００６５】
各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０は、本例では、互いに平行に接続される。更に、実際には、任意の三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０は、絶縁層２３７により互いに分離している。
【００６６】
各ミクロ構造体２３０の平均直径は、各サブモジュール２２４に対して所望される寸法を達成するように、例えば、２．５μｍより小さい。例えば、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０は、１００個乃至１０００個のミクロ構造体２３０を有する。「平均直径」とは、当該ミクロ構造体２３０の断面と同じ面積を有する円盤に関係付けられる直径を意味する。
【００６７】
有利には、三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０により、本発明によるスクリーン２２０は小型でありつつ、各サブピクセルに、したがって各ピクセルに十分な明るさを提供し得る。
【００６８】
各ミクロ構造体２３０の高さ、すなわち、そのワイヤ２２８の延在方向におけるミクロ構造体２３０の寸法は、ミクロ構造体２３０の平均直径と少なくとも同一であるように選択されるが、好適には、前記平均直径より少なくとも１０倍以上大きい。
【００６９】
基板２２５と、前記基板２２５の正面における突出部を形成するミクロ構造体２３０とは、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０の三次元構造体を形成する。この三次元構造体は、材料層の積層体により形成される従来の二次元エレクトロルミネセンス構造体とは全く異なっている。
【００７０】
有利には、各ミクロ構造体２３０は半導体と量子井戸とを備え、したがって、各ミクロ構造体２３０は、電気信号を放射光に変換可能である。このため、放射光が発光され得る全域は、全てのミクロ構造体２３０の累積域に、すなわち各ミクロ構造体の各外周及び各断面の累積域に相当する。
【００７１】
具体的には、上記したような図５に概略的に示す構成により、各ミクロ構造体２３０は、ワイヤ２２８の全体延在方向において延在するシリンダ軸を持つ、本例では円筒状の全体形状を有する三次元接合体２３６（ここに発光量子井戸が形成される）を備える。
【００７２】
本例において、接合体２３６は、各ミクロ構造体２３０のシェル２２９に含まれる。したがって、各ミクロ構造体２３０について、発光接合体２３６が、ワイヤ２２８の全高及び全周の両方に亘って延在し、これにより上述の高い効率性が確保される。
【００７３】
更に、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０を覆う電極２３５は、各ワイヤ２２８を覆うアクティブ層を偏光させるとともに、ミクロ構造体２３０が発する電磁放射線を通過させるのに適している。
【００７４】
一方、導電パッド２４５は、電気信号を、対応する三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０に通過させるのに適している。
【００７５】
最後に、各サブモジュール２２４の各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０は、封入層２４０で覆われる（図４参照）。
【００７６】
この封入層２４０は、絶縁性で且つ少なくとも部分的に透明の材料から構成される。
【００７７】
これは、各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０に含まれるミクロ構造体２３０及び電極２３５を保護するのに適する。
【００７８】
一般に、各モジュール２２２内において、少なくとも１個の第１サブモジュール２２４が、３８０ｎｍ乃至５００ｎｍに亘る可視スペクトル域において、すなわち青で発光するのに適する、少なくとも１個の第２サブモジュール２２４が、５００ｎｍ乃至５８０ｎｍに亘る可視スペクトル域において、すなわち緑で発光するのに適する、そして、少なくとも１個の第３サブモジュール２２４が６１０ｎｍ乃至７００ｎｍに亘る可視スペクトル域において、すなわち赤で発光するのに適する。
【００７９】
実際に、スクリーンの前側から見て、これらの第１、第２及び第３サブモジュール２２４は、連続的に並んで配置される（図２参照）。
【００８０】
モジュール２２２のうちの任意のものに、可視スペクトラムの全域において、すなわち、約３８０ｎｍ乃至７００ｎｍにある波長を有する放射光からなる白色光を発光する追加のサブモジュール２２４を付加することも可能である。
【００８１】
したがって、２個の連続するモジュール２２２は、連続する「赤‐緑‐青」サブモジュール２２４を備える２個のモジュール２２２であるか、又は連続する「赤‐緑‐青‐白」サブモジュール２２４を備える２個のモジュール２２２であるか、又は連続する「赤‐緑‐青」サブモジュール２２４を備えるモジュール２２２とこれに続く連続する「赤‐緑‐青‐白」サブモジュール２２４を備えるモジュール２２２のいずれかである。
【００８２】
各サブモジュール２２４が光を発光するように、第１実施形態によれば、各サブモジュール２２４の三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０自体が放射光を発光するのに適することが想定され得るとともに、第２実施形態によれば、任意の三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０が更に放射光を発光する発光団層で覆われることが想定され得る。
【００８３】
したがって、想定される実施形態がいずれであっても、３個のサブモジュール２２４に基づいて、各モジュール２２２は、複数の異なる色を発することが可能である。
【００８４】
有利には、白色光を発光する追加のサブモジュール２２４により、この追加のサブモジュール２２４を備えるモジュール２２２により形成されるピクセルによって発光される光の強度が、より容易に変調され得る。
【００８５】
実際に、第１、第２及び第３サブモジュール２２４のそれぞれは、正確な波長を発する。
【００８６】
しかしながら、第１、第２及び第３サブモジュールのそれぞれが、狭い波長域において、すなわち、数十ナノメータに亘る、例えば５０ｎｍ以上に亘る連続範囲において発光することも想定され得る。
【００８７】
第１実施形態によれば、第１、第２及び第３サブモジュール２２４の各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０を形成するミクロ構造体２３０のシェル２２９のアクティブ層は、有用な可視スペクトル域において光を発光可能であるように設計される。
【００８８】
換言すれば、第１、第２及び第３サブモジュール２２４の各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０のシェル２２９のアクティブ層は、発光に適する結晶層である。
【００８９】
具体的には、第１三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０のシェル２２９のアクティブ層は、青において発光するのに適し、第２三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０のシェル２２９のアクティブ層は、緑において発光するのに適し、第３三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０のシェル２２９のアクティブ層は、赤において発光するのに適する。
【００９０】
これを達成するために、これらのアクティブ層を形成する量子井戸の厚さ又は組成を適合させることが可能である。
【００９１】
換言すれば、各シェル２２９のアクティブ層の結晶構造は、前記アクティブ層が選択された波長で発光するように適合され得る。
【００９２】
第２実施形態によれば、第１、第２及び第３サブモジュール２２４の各三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０のミクロ構造体２３０のシェル２２９の全てのアクティブ層が、単色光を、本例において青で発光することが可能であるように設計される。
【００９３】
第２実施形態によれば、任意のサブモジュール２２４の三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０は、赤における、又は緑における光を発光するように発光団層により覆われる。
【００９４】
本例において、発光団層は、封入層２４０に併合される。
【００９５】
変形例として、発光団層は、封入層上に配置され得る。
【００９６】
具体的には、発光団は、３８０ｎｍ乃至５００ｎｍ（青）に亘る可視スペクトル域のうちの少なくとも１つの波長により刺激を受けると緑色光を発光するのに適する第１蛍光体、及び３８０ｎｍ乃至５００ｎｍ（青）に亘る可視スペクトル域のうちの少なくとも１つの波長により刺激を受けると赤色光を発光するのに適する第２蛍光体であり得る。
【００９７】
第２サブモジュール２２４の三次元エレクトロルミネセンス構造体を、これが緑色光を発光するように第１蛍光体層で覆い、且つ第３サブモジュール２２４の三次元エレクトロルミネセンス構造体を、これが赤色光を発光するように第１蛍光体層で覆うことが可能である。
【００９８】
有利には、蛍光体は、第２及び第３サブモジュール２２４の領域の大部分を覆う。例えば、蛍光体は、これが属するサブモジュール２２４の全域の８０％を超える領域を覆う。
【００９９】
したがって、所望の色の放射光を得るための発光団の使用により、当該サブモジュール２２４の全域に亘って均一な光を得ることができる。
【０１００】
更に、本例では、モジュール２２２の少なくとも４０％が、白色光を発光するのに適する追加のサブモジュールを備える。
【０１０１】
実際に、このような追加のサブモジュールは、例えば、３個の三次元エレクトロルミネセンス構造体を備える。１番目は青において放射光を発光することが可能であり、２番目は緑において発（光）することが可能であり、３番目は赤において発（光）することが可能である。これら３個の三次元エレクトロルミネセンス構造体は、互いに連続して接続している。したがって、追加のサブモジュールは、青色光、緑色光、及び赤色光を同時に発光することができ、これは白色光の発光と同等である。このような追加のサブモジュールは、文書ＦＲ３０１１３８８に更に具体的に記載されている。
【０１０２】
変形例として、追加のサブモジュールは、青色光を発光可能な単独の三次元エレクトロルミネセンス構造体であって、それぞれ３８０ｎｍ乃至５００ｎｍ（青）にある可視スペクトルの波長により刺激を受けると赤色光及び緑色光を発光するのに適する種々の蛍光体の層によって覆われた三次元エレクトロルミネセンス構造体を備え得る。したがって、この追加のサブモジュールは、緑における、及び赤における光線と、青における少量の光線（発光団層を透過する際に発光団に遭遇しなかったもの）を発光するであろう。この追加のサブモジュールにより発光される放射光は、全体として白色光として知覚されるであろう。
【０１０３】
別の変形例として、追加のサブモジュールは、青色光を発光可能な単独の三次元エレクトロルミネセンス構造体であって、３８０ｎｍ乃至５００ｎｍ（青）にある可視光スペクトラムの波長により刺激を受けると、５８０ｎｍ乃至６００ｎｍに亘る可視スペクトル域において、すなわち黄色において光を発光可能な発光団層により覆われた三次元エレクトロルミネセンス構造体を備え得る。したがって、この追加のサブモジュールは、黄色における光線と、青における少量の光線を発光するであろう。これは、白色光の発光と同等である。
【０１０４】
サブモジュールが、青色、緑色、赤色、及び白色に関連付けられる波長域以外の波長域いおいて発（光）することも想定され得る。
【０１０５】
更に、有利には、三次元エレクトロルミネセンス・ミクロ構造体２３０は、あらゆる方向において発光する。
【０１０６】
発光を可能な限りフル活用するために、ミクロ構造体２３０の間に配置される基板２２５の正面２２５Ａは、本例において光線を前方に反射するミラー（図示せず）で覆われる。
【０１０７】
本明細書に記載のサブモジュール２２４は、各モジュール２２２を、したがってスクリーン２２０のモジュール２２２のマトリクスアレイを形成するように、並んで配設された個別のサブモジュールである。
【０１０８】
各サブモジュール２２４は、背後から、制御要素によって個別に処理される。
【０１０９】
本例において、各制御要素は、少なくとも１個のトランジスタを備える。
【０１１０】
より正確には、本例において、各制御要素は、３個又は４個のトランジスタを備え、各トランジスタは、サブモジュール２２４に、当該サブモジュール２２４に関連付けられた導電パッド２４５を介して電子的に接続される。
【０１１１】
サブモジュール２２４を組み付けることにより形成されるモジュール２２２のマトリクスアレイは、制御要素のマトリクスアレイ２６０に付加され、これにより、各トランジスタが、対応する三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０に印加される電圧及び／又は投入される電流を制御する。
【０１１２】
変形例として、制御要素のマトリクスアレイは、モジュールのマトリクスアレイに含まれる基板に組み込まれ得る。
【０１１３】
したがって、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）スクリーンの場合と類似的に、スクリーン２２０のモジュール２２２及びサブモジュール２２４は、同じくマトリクスアレイ２６０の形状に配設された制御要素によって、個別に処理される。
【０１１４】
このようにして形成されるアクティブスクリーン２２０は、自由な形状ファクタを有する。具体的には、スクリーン２２０は、選択されるあらゆる形状を取り得る。これは、サブモジュール２２４及び／又はモジュール２２２を適宜配設するだけで達成され得る。
【０１１５】
このことは、ヘッドアップディスプレイ用のスクリーンの場合に特に有利である。なぜならば、前記ヘッドアップディスプレイの操作に固有の画像の歪みが存在するが、これは、画像生成スクリーンの形状によって補償され得るからである。
【０１１６】
また、三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０により、スクリーン２２０は小型でありながらも、各ピクセルに十分な明るさを提供する点で有利である。
【０１１７】
更に、三次元エレクトロルミネセンス構造体２５０の使用により、画像生成装置が生成する熱が減少する点で有利である。こうして、放熱ラジエータを使用する必要がなくなり、本発明によるヘッドアップディスプレイの体積が小さくなる。
【０１１８】
このようにして形成されるアクティブスクリーンは、バックライト照明が必要ないため、ヘッドアップディスプレイの光学的効率性が明瞭に向上し、更に嵩張らないものとなる点で有利である。
【０１１９】
更に、本発明は、顕著な経済的節約を可能とする。使用される三次元エレクトロルミネセンス構造体は安価であり、発光に殆どパワーを必要としない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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